#!/usr/bin/env python
# -*- coding:utf-8 -*-
# @FileName  :Higher-order function.py
# @Time      :2021/3/11 15:39
# @Author    :Letquit
"""
文件说明：高阶函数

"""
# 变量可以指向函数
# 以Python内置的求绝对值的函数abs()为例，调用该函数用以下代码
print(abs(-10))
print(abs)  # <built-in function abs>
# 可见，abs(-10)是函数调用，而abs是函数本身
# 要获得函数调用结果，我们可以把结果赋值给变量
a = -10
print(abs(a))
print(a)
x = abs(-10)
print(x)
# 但是，如果把函数本身赋值给变量呢
f = abs
print(f)    # <built-in function abs>
# 结论：函数本身也可以赋值给变量，即：变量可以指向函数
# 如果一个变量指向了一个函数，那么，可否通过该变量来调用这个函数
print(f(-10))
# 说明变量f现在已经指向了abs函数本身。直接调用abs()函数和调用变量f()完全相同

# 函数名也是变量
# 那么函数名是什么呢？函数名其实就是指向函数的变量！对于abs()这个函数，完全可以把函数名abs看成变量，
# 它指向一个可以计算绝对值的函数！如果把abs指向其他对象，会有什么情况发生？
# abs = 10
# print(abs)  # <built-in function abs> --> 10
# print(abs(-10))     # TypeError: 'int' object is not callable
# 把abs指向10后，就无法通过abs(-10)调用该函数了！因为abs这个变量已经不指向求绝对值函数而是指向一个整数10！
# 当然实际代码绝对不能这么写，这里是为了说明函数名也是变量。要恢复abs函数，请重启Python交互环境。
# 注：由于abs函数实际上是定义在import builtins模块中的，所以要让修改abs变量的指向在其它模块也生效，要用import builtins; builtins.abs = 10

# 传入函数
# 既然变量可以指向函数，函数的参数能接收变量，那么一个函数就可以接收另一个函数作为参数，这种函数就称之为高阶函数


def add(x, y, f):
    return f(x) + f(y)


print(add(-5, 6, abs))
# 当我们调用add(-5, 6, abs)时，参数x，y和f分别接收-5，6和abs，根据函数定义，我们可以推导计算过程为
x = -5
y = 6
f = abs
print(f(x) + f(y))
# 编写高阶函数，就是让函数的参数能够接收别的函数

# 小结
# 把函数作为参数传入，这样的函数称为高阶函数，函数式编程就是指这种高度抽象的编程范式

# map/reduce
# Python内建了map()和reduce()函数。
# map()函数接收两个参数，一个是函数，一个是Iterable，map将传入的函数依次作用到序列的每个元素，并把结果作为新的Iterator返回
# 举例说明，比如我们有一个函数f(x)=x2，要把这个函数作用在一个list [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]上，就可以用map()实现如下
def f(x):
    return x * x;


r = map(f, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])
print(list(r))
# map()传入的第一个参数是f，即函数对象本身。由于结果r是一个Iterator，Iterator是惰性序列，
# 因此通过list()函数让它把整个序列都计算出来并返回一个list
# 你可能会想，不需要map()函数，写一个循环，也可以计算出结果
L = []
for n in [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]:
    L.append(f(n))
print(L)
# 的确可以，但是，从上面的循环代码，能一眼看明白“把f(x)作用在list的每一个元素并把结果生成一个新的list吗？
# 所以，map()作为高阶函数，事实上它把运算规则抽象了，因此，我们不但可以计算简单的f(x)=x2，还可以计算任意复杂的函数，
# 比如，把这个list所有数字转为字符串
print(list(map(str, [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9])))  # 只需要一行代码
# 再看reduce的用法。reduce把一个函数作用在一个序列[x1, x2, x3, ...]上，这个函数必须接收两个参数，
# reduce把结果继续和序列的下一个元素做累积计算，其效果就是
# reduce(f, [x1, x2, x3, x4]) = f(f(f(x1, x2), x3), x4)
# 比方说对一个序列求和，就可以用reduce实现
from functools import reduce
def add(x, y):
    return x + y


print(reduce(add, [1, 3, 5, 7, 9]))
# 当然求和运算可以直接用Python内建函数sum()，没必要动用reduce
# 但是如果要把序列[1, 3, 5, 7, 9]变换成整数13579，reduce就可以派上用场
def fn(x, y):
    return x * 10 + y


print(reduce(fn, [1, 3, 5, 7, 9]))
# 这个例子本身没多大用处，但是，如果考虑到字符串str也是一个序列，对上面的例子稍加改动，配合map()，我们就可以写出把str转换为int的函数
def char2num(s):
    digits = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}
    return digits[s]


print(reduce(fn, map(char2num, '13579')))
# 整理成一个str2int的函数就是
DIGITS = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}
def str2int(s):
    def fn(x, y):
        return x * 10 + y

    def char2num(s):
        return DIGITS[s]
    return reduce(fn, map(char2num, s))


# 还可以用lambda函数进一步简化成
def char2num(s):
    return DIGITS[s]


def str2int(s):
    return reduce(lambda x, y: x * 10 + y, map(char2num, s))


# 也就是说，假设Python没有提供int()函数，你完全可以自己写一个把字符串转化为整数的函数，而且只需要几行代码
# 练习
# 利用map()函数，把用户输入的不规范的英文名字，变为首字母大写，其他小写的规范名字。输入：['adam', 'LISA', 'barT']，输出：['Adam', 'Lisa', 'Bart']：
def normalize(name):
    return name[0].upper() + name[1:].lower()


# 测试:
L1 = ['adam', 'LISA', 'barT']
L2 = list(map(normalize, L1))
print(L2)
# Python提供的sum()函数可以接受一个list并求和，请编写一个prod()函数，可以接受一个list并利用reduce()求积


def prod(L):
    # def mul(x, y):
    #     return x * y
    return reduce(lambda x, y: x * y, L)


print('3 * 5 * 7 * 9 =', prod([3, 5, 7, 9]))
if prod([3, 5, 7, 9]) == 945:
    print('测试成功!')
else:
    print('测试失败!')


# 利用map和reduce编写一个str2float函数，把字符串'123.456'转换成浮点数123.456
def str2float(s):
    # DIGITS = {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}
    def char2num(c):
        return {'0': 0, '1': 1, '2': 2, '3': 3, '4': 4, '5': 5, '6': 6, '7': 7, '8': 8, '9': 9}[c]  # 数字
    def fn(x, y):
        return x * 10 + y    # 位数
    idx = s.index('.')  # 查找小数点的位置
    Z = reduce(fn, map(char2num, s[:idx]))  # 整数
    DF = reduce(fn, map(char2num, s[idx + 1:])) / 10 ** len(s[idx + 1:])    # 小数len(s[idx:] str2float('123.456')=123.0456小数位置出错
    return Z + DF


def str2float1(s):     # CSDN
    def fn(x, y):
        return x * 10 + y
    n = len(s) - (s.index('.') - 1)    # n为小数点右边的的小数位数,写成n = s.index('.')会出现小数点位置错误
    L = reduce(fn, map(int, s.replace('.', '')))
    return L / (10 ** n)
# print(str2float('123.456789010'))


print('str2float(\'123.456\') =', str2float('123.456'))
if abs(str2float('123.456') - 123.456) < 0.00001:
    print('测试成功!')
else:
    print('测试失败!')
print('str2float1(\'123.456\') =', str2float1('123.456'))
if abs(str2float1('123.456') - 123.456) < 0.00001:
    print('测试成功!')
else:
    print('测试失败!')















































if __name__ == "__main__":
    run_code = 0
